Il y a plus de volcans en activité que ce que vous pensez

Cet article a été publié initialement sur le site de la revue Knowable Magazine from Annual Reviews et traduit avec leur aimable autorisation.

Beaucoup de gens savent que Naples est construite sur deux volcans très actifs, le Vésuve et le Campi Flegrei, et qu'elle est l'une des villes les plus exposées au risque d'activité volcanique dans le monde.

Mais pratiquement personne ne sait que Rome est également construite juste entre deux grands volcans explosifs : le Sabatini au nord et les Colli Albani (ou collines d'Alban) au sud. Ceux-ci ne sont pas entrés en éruption de mémoire d'homme - le Sabatini est donc considéré comme "éteint" et personne ne s'inquiète beaucoup des Colli Albani. Pourtant, les deux sont chauds et émettent des gaz volcaniques. Il y a du magma là, mais plus profondément dans la croûte, hors de vue. Notre analyse des dernières données indique qu'il s'agit de volcans à longue durée de vie, susceptibles de produire de nouvelles éruptions volcaniques.

Ces volcans ne sont pas seuls. Il existe des centaines de volcans dans le monde que les scientifiques considèrent comme morts mais qui peuvent en fait être actifs et doivent être surveillés. Les chercheurs ont estimé que plus de 800 millions de personnes vivent près de volcans actifs, mais nous pensons que des centaines de millions d'autres personnes peuvent être exposées sans le savoir à des explosions volcaniques. 

En tant que volcanologues, nous avons proposé une méthode innovante pour déterminer si un volcan est susceptible de se réactiver ou non : Prendre en compte non seulement la date de sa dernière éruption, mais aussi l'état thermique de son système de plomberie. Ce n'est pas la seule - ni même nécessairement la meilleure - façon de procéder. Mais grâce à notre nouvel indice d'activité volcanique, nous pouvons identifier les volcans qui ont généralement échappé à l'attention mais qui méritent une surveillance étroite (voir encadré). 

Top 10 of the Volcanic Activity Index*

1. Kelud (Indonesia)

2. Puyehue-Cordón Caulle (Chile)

3. Aira (Japan)

4. Rabaul (Papua New Guinea)

5. St. Helens (US)

6. Hudson (Chile)

7. Okataina (New Zealand)

8. Cotopaxi (Ecuador)

9. Grímsvötn (Iceland)

10. Toya caldera (Japan)

*Based on comprehensive data collected to 2014

On pense généralement qu'il existe environ 1 500 volcans potentiellement actifs dans le monde, dont environ 500 sont entrés en éruption au cours de l'histoire. Certains, comme l'Etna en Italie et le Mont St. Helens dans l'état de Washington, sont très étudiés. Mais seul un nombre limité de volcans fait l'objet d'une surveillance, notamment en raison d'un manque de fonds. En conséquence, de nombreuses éruptions prennent les gens par surprise - comme le volcan Chaitén, dans le sud du Chili, qui est entré en éruption explosive en 2008 après 9 000 ans de silence, recouvrant la ville voisine de Chaitén de plus d'un mètre de cendres boueuses. 

Ce problème est reconnu depuis longtemps, et de nombreux volcanologues ont proposé des moyens d'améliorer la situation. Dans les années 1990, qui correspondaient à la Décennie internationale de la prévention des catastrophes naturelles, les chercheurs ont identifié 16 volcans méritant une attention particulière en raison de leurs antécédents de grandes éruptions explosives et de leur proximité avec des zones densément peuplées. Les scientifiques ont suggéré des moyens d'utiliser des satellites et des drones pour suivre l'activité et ont appelé à une surveillance locale accrue sur le terrain. Mais nous devrons également concevoir de nouvelles approches pour identifier les géants endormis et regarder dans le ventre des volcans.

À l'heure actuelle, étonnamment, il n'existe pas de moyen particulièrement scientifique de définir l'activité d'un volcan. Les principales données prises en compte par les volcanologues sont la date de la dernière éruption et certaines mesures de l'histoire éruptive connue (comme la fréquence et la taille des éruptions passées). Ces données sont souvent biaisées par les cultures qui ont gardé une trace des éruptions ou les zones qui ont été étudiées, et elles ne tiennent pas compte de l'évolution des volcans dans le temps.

Les volcans changent en vieillissant. L'infiltration à long terme de magma dans la croûte terrestre depuis les profondeurs modifie la température et les propriétés physiques de la croûte. Les volcans les plus jeunes ont tendance à se situer au-dessus d'une croûte plus froide qui ne peut pas stocker beaucoup de magma ; les volcans plus anciens ont une croûte plus chaude qui peut supporter de plus grandes quantités de magma, et ils ont donc tendance à produire de plus grandes éruptions avec de plus longues périodes de repos entre elles. En d'autres termes, un système volcanique plus ancien doit avoir été calme pendant beaucoup plus longtemps avant d'être considéré comme éteint. Vous pouvez avoir un grand volcan dangereux qui reste dans une sorte d'état végétatif, avec son magma qui se cache loin en dessous, sans être détecté. Ce magma peut rapidement migrer vers des chambres peu profondes et le volcan peut entrer en éruption. 

Nous avons créé l'indice d'activité volcanique parce que nous ne pouvions pas trouver un bon indice qui tienne compte de cet effet de vieillissement des volcans. Notre indice produit un chiffre unique qui compare l'activité d'un volcan à celle de tous les autres, en fonction de la date de sa dernière éruption, de la quantité de magma qu'il a émise au total au cours de son histoire et de la vitesse moyenne à laquelle il est entré en éruption au cours de sa vie.

Cette analyse nous réserve quelques surprises. Par exemple, notre analyse montre que le Colli Albani en Italie a un indice d'activité plus élevé que le célèbre volcan Yellowstone Caldera dans le Wyoming, qui est manifestement toujours actif.

Nous avons cependant un problème : Souvent, nous ne savons pas quel est l'âge d'un système volcanique. La plus ancienne éruption datée de la caldeira Campi Flegrei à Naples, par exemple, remonte à 80 000 ans. Or, des recherches récentes ont montré que ce volcan a commencé à entrer en éruption il y a au moins quelques centaines de milliers d'années. Cela modifierait considérablement l'indice d'activité de ce système. Notre analyse met en évidence ce qu'il nous reste à savoir. S'il y a une grande campagne pour mesurer ces facteurs dans le monde entier, la liste des inquiétudes que l'on peut avoir à l'égard de l'activité des volcans pourrait s'allonger.

Que devons-nous faire de cette liste ? Beaucoup de ces volcans semblent calmes en surface, mais nous ne savons pas ce qui se passe en profondeur. C'est ce que nous devons découvrir. À l'heure actuelle, les chercheurs utilisent la tomographie sismique (observation de la façon dont les ondes sismiques se propagent dans la Terre) ou la conductivité électrique pour tenter de sonder les profondeurs. Cependant, ces méthodes ne permettent généralement pas de voir plus de détails qu'un kilomètre cube environ, et cela s'aggrave avec la profondeur, exactement les régions d'où nous avons besoin de plus d'informations.

Nous avons besoin d'une grande impulsion de la part de la communauté scientifique pour trouver de nouveaux et meilleurs moyens de voir à 15 ou 20 kilomètres de profondeur au cœur d'un volcan. Nous pensons que cela permettrait de disposer de délais d'alerte beaucoup plus longs pour anticiper la réactivation des volcans dormants (comme le Chaitén).

La façon dont ces informations sont utilisées dépend en fin de compte de la population locale. Les gens vivent autour de volcans actifs depuis l'aube de l'humanité ; il est extrêmement difficile de mettre en balance un risque futur incertain et les besoins de la vie quotidienne. Ce n'est pas à nous de dire aux gens ce qu'ils doivent faire, s'ils doivent rester ou partir. Mais les personnes vivant à proximité de ces volcans méritent une évaluation scientifique des risques potentiels auxquels elles sont confrontées. Nous espérons que notre indice y contribuera.

Traduit et publié avec l'aimable autorisation de Knowable Magazine. L'article original est à retrouver ICI.